渤海大学

从TEM表征中可以观察到，Ca2+修饰的TiO2纳米粒子分散在石墨烯层上，界面接触紧密。Ca2+/TiO2/G的电阻率比未修饰的化合物降低了约70%。电导率的增强可归因于Ca2+/TiO2与G之间更强的结合强度，以及形成额外的电荷转移途径。因此，可以加速界面电荷转移和电导率。此外，第一性原理计算证实，电荷转移确实通过Ca2+修饰增加。

本文通过水热法将Ca引入了混晶相TiO2的晶格内，并通过静电自组装与石墨烯结合，有效地提高了TiO2/石墨烯界面的电荷转移速率，增强了TiO2基导电涂料的导电性。

文中通过交联和冷冻干燥方法，利用GO的片层堆叠效应，成功制备出具有狭缝型结构的三维网络氧化石墨烯/海藻酸钠气凝胶珠（GSC），并用于选择吸附平面型水合铜离子。通过系列表征分析和批量吸附实验表明，GSC含有的狭缝型结构可以在干扰离子Zn(II)、Mn(II)和Cr(III)存在的情况下选择性吸附Cu(II)。此外，GSC也具有优异的可重用性。这项研究旨在GO基气凝胶材料中建立狭缝型结构体系，在含Cu(II)重金属废水深度处理领域具有巨大的应用潜力。

该文章通过不同碱土金属离子与SA配位构型的差异，利用GO和MMT纳米片层堆叠效应，成功制备出狭缝型孔隙结构可控的气凝胶，并用于选择吸附平面结构的水合铜离子。通过系列表征分析，Sr-G/M含有更致密的狭缝孔隙可以实现对Cu(Ⅱ)的更高效、更稳定的选择性吸附。考虑到Sr-G/M具有环境友好性、易制备性和良好的选择吸附性，对于从复杂废水系统中选择性吸附Cu(Ⅱ)方面具有很大的应用前景。

GO基气凝胶由于其固有的高孔隙率和大比表面积等优点，从而引起了研究人员的关注。然而，作为废水处理的吸附剂，GO基气凝胶也存在明显的缺点，例如纯GO气凝胶在水条件下的结构稳定性相对较差，通常会发生结构崩塌，这对于回收再利用带来了很大的困难，同时也可能造成二次污染。此外，许多金属阳离子会争夺纯GO气凝胶的含氧官能团，导致在复杂废水系统中选择性吸附目标污染物的性能降低。因此，研究先进的材料和技术以高效选择性吸附复杂废水系统中的目标污染物仍具有十分重要的意义。

综上所述，本研究表明以CaCl2为掺杂源，通过水热法制备了Ca2+-T/G复合材料。为了提高电导率，将Ca2+掺杂到TiO2中，合成纺锤体状Ca2+-T纳米颗粒。最终合成的2%Ca2+-T/G复合材料的电阻率最低(0.004Ω cm)，远低于未掺杂样品(0.046Ω cm)。实验和计算模拟结果表明：Ca2+-T/G复合材料的电阻率下降可能是由于Ca2+掺杂导致的载流子浓度增加、界面电荷转移加快和纺锤形的协同作用。因此，与未掺杂样品相比，电导率可以进一步提高。从而为提高T/G复合材料的导电性提供了新的思路，具有优异导电性的Ca2+-T/G复合材料可以在未来的导电涂料领域得到充分的应用。